东芝负载敏感压力补偿挖掘机液压系统.docx

维普资讯 http:/www.cqvip.com历院 东芝负载敏感压力礼偿控掘栅液压系统黄宗益，杨颖子(同济大学，上海 200092)中 分 号TU621；TH1377文献 B文章 号10011366(2005)05002903Toshiba innovation breed-off load sensing system to hydraulic system of excavatorI-UAI Z0ng。yi，YAle3Ying-zi东芝负载敏感压力补偿系统 (Innovative breedofloadsensingsystem)采用回油路分流比负载敏感压力补偿多路阀 (IB系列多路阀)和负流量控制泵 (PVB系列变量泵)，其挖掘机液压系统一般都由 4大部分组成。IB系统中各液压作用元件液压子系统和多路阀先导操纵系统这 2个部分没有多大特色，为节约篇幅本文不作介绍。本文重点介绍 IB系统中具有特色的多路阀液压系统和液压泵控制系统。1 东芝回油压力补偿分流比负载敏感阀东芝回油路压力补偿分流比负载敏感阀液压系统的原理符号如图 1所示。该阀由9联阀组成(动臂，斗杆，铲斗，回转和 2个行走外，有 3 个供选用阀)，可用于小型挖掘机上。3个供选用阀中 1个用于推土，1个用于动臂偏转，还剩下 1个供后备用，可装其他附属工作装置。各阀并联供油，中位封闭。阀组中包括液压作用元件的过载阀和补油阀、具有增压功能的安全阀、油泵流量控制阀和负流量控制节流孔等。11 IB系列多路阀原理符号如图 2所示。f f l llblcYL1CYL BL6_JL6_JTP图 2 旧系列阀结构和原理符号图1一主阀；2一进油单向阀；3一再生单向阀；4一压力补偿阀；5一检出最高负荷压力单向阀rTI f 母I 辟llIlIl萎#一耋 一善亘 =一一蚕 二r蓦萋虱习一l=r蔗l【llI iI lIllfff础f硅 硅 硅油泵负流量 l 力空制油泵行走行走铲斗动臂选用斗杆选用选用图 1 IB系列挖掘机多路阀液压系统建筑机械化 2005(5) 29维普资讯 http:/www.cqvip.comIB系列多路阀块由主阀 1(三位十通阀)、压力补偿阀 4、进油单向阀 2、再生单 向阀 3、检出最高负载压力单向阀 5以及油缸 A和 B腔的过载阀和补油单向阀等组成。12 回油路压力补偿工作原理和特点IB系列负载敏感阀工作原理如图 3所示。L2 lI山rL_Jl 妄过快下降或产生真空，具有平衡功能。为实现再生供油，油路上设再生单向阀，通过主阀杆回油节流控制，即实现可变再生功能。2 负载敏感泵控制系统东芝小型挖掘机液压系统采用 PVB系列变量泵，该泵具有恒功率控制阀，可实现恒功率控制。原用于开中心负流量控制系统，在恒功率控制阀上，有从多路操纵阀回油道节流孔前引入的先导控制油压实现负流量控制。IB系列的 PVB泵仍采用负流量控制，在多路阀上设流量控制阀，在其回油路设负流量控制节流孔，还有当节流孔堵塞时溢流的安全阀，防止进入变量油缸的油压过高。负流量控制工作原瞄一 矗田图 3 旧负载敏感阀原理图1一变量油泵；2一流量控制阀；3一安全阀；4一负流量控制节流孑L压力补偿阀左端受负载压力 PL(即操作阀的出口压力)和弹簧力作用，右端受最大负载压力 PL 作用，从压力补偿阀力平衡可得：APL+=PL A式中：A为受压面积； 为弹簧力。采用弱弹簧，可忽略弹簧力，得PL=PL “由于回油路上压力补偿阀的节流补偿作用，使各操纵阀控制的执行器负载均衡，各执行器负载压力相同，都为 PL 。通过各压力补偿阀的压差PL=PL 一PL，恰好补偿了负载压力差。各操纵阀阀杆进出口压差都相等，为 PL= P 一PL= PmPL式中：P 为各阀的进口压力。由于各阀P相等，因此通过各阀杆的流量只与阀杆行程有关，具有抗饱和的功能。把压力补偿阀放在回油路上的优点是可以利用压力补偿阀的节流补偿作用，防止因重力作用理如图 3所示。流量控制阀为二位二通阀，其作用是控制油泵排量。左端受泵出口压力 P 作用，右端受最大负载压力 PL 和弹簧力 作用。当 P。一PL < 时，流量控制阀处于右位封闭位置，油泵压力油被切断，不能通过流量控制阀回油。当 P。一PL > A时，流量控制阀处于左位，油泵压力油可通过流量控制阀经节流孔回油，在节流孔前建立的油压 Pf，将 P 引向调节油泵的伺服缸，作用在其活塞上，克服弹簧力使油泵流量减小。弹簧力使油泵排量变大，P 油压使油泵排量减小，油泵排量由两者力平衡确定。随着压差xp=P。一PL 增加，流量控制阀开口量逐渐增大，则流经节流孔的流量增加， P 上升，在 P 作用下油泵流量逐渐减小，与开中心负流量控制泵性能相同。该阀的作用是使液压泵出口油压 P 和最高负载压力PL 之差xp保持一定。xp=P。一PL = A，该压差xp也就是各阀杆的阀前和阀后压差。液压泵只向执行器提供比负载稍高一些(P)的油压，司机可通过操纵多路阀主阀杆，进行节流来改变供执行器的流量，因主阀杆节流使xp升高，流量控制阀起作用，打开回油，油通过节流孔，使负流量控制先导控制油压上升，维普资讯 http:/www.cqvip.com设计研究智雒型水平定向钻进铺管设备梁 武，李桂芳，郭 岗，龚 敬(中联重科非开挖技术与设备公司，湖南长沙 410013)“智能型水平定向钻进铺管设备”属 “863”最大扭矩 (Nm)12000计划专题，该设备于 2003年开始研制，至 2004最大回拖力 (kN)300年底完成样机的室内调试，于 2005年 1月进行钻杆规格 (mm)(2j894500工业性试验和考核。其外形如图 1。最大扩孔直径 (mm)1000最大钻孔长度 (In)500爬坡能力 ()25泥浆泵规格 (Lmin，MPa)240，8配备的气动锤规格 (mm)(2j102空压机 (m3min，MPa)17，122 主要特征21 适应范围该设备既可配备泥浆系统以满足大口径长距离管线的施工，又可配备气动冲击锤和牙轮回扩图1 智能型水平定向钻进铺管设备头以适应岩石、卵砾石等复杂地层的施工。该设1 主要参数备强大的扭矩和回拖力是大口径管线施工的基本保障，而高效的泥浆搅拌系统和高压力、大排量主机功率 (kW)180的泥浆泵送系统则保证工程的顺利进行。 h q h -。 - _作用在变量油缸上，使液压泵流量减小，实现了按司机的要求来改变油泵排量，能按需供油。当操纵阀都在中位时，这时各 P 都通回油，则 P =0，P。只需克服弹簧力，流量控制阀就处于左位，油泵压力油通过该阀经节流孔建立油压，作用在变量油缸活塞上，使油泵流量变得很小，只输出少量液压油冷却和冲洗系统，使油泵处于待命状态，一旦系统工作油泵就能很快响应，使当操纵阀在中位时，油泵在低压小流量，实现中位卸载节能。(编辑 吴学松)收稿日期20040728作者简介黄宗益 (1936一)，男，教授，博士生导师，上海市四平路 1239号建筑机械化 2o055) 3"I